醫療、工業和消費類設備需要可靠的運行，不會出現啟動故障。MAX16162是Maxim集成的毫微功耗監控IC，具有無毛刺操作，設計人員現在可以防止系統啟動毛刺。

介紹

微控制器監控器集成電路 （IC） 提供了一種在上電、斷電和掉電條件下保持可靠系統運行的方法。這些保護IC通過精確監控系統電源并置位或取消置位微控制器的復位輸入來實現這一點，以確保電壓電平高于微控制器的最小工作電壓。它們還為電源穩定提供了足夠的時間。

微控制器系統圖

圖1.典型微控制器系統框圖。

典型的電池供電應用利用DC-DC轉換器從鋰電池或堿性電池產生電源軌。可以在DC-DC轉換器和微控制器之間添加監控器IC，以監控電源電壓并啟用或禁用微控制器。

微控制器的啟用和禁用通過監控器的復位輸出引腳完成。該引腳通常是連接到10k的漏極開路引腳？上拉電阻。監控器IC監視電源電壓，并在輸入電壓低于復位門限時置位復位。當監控電壓升至閾值電壓以上后，復位輸出在復位超時周期內保持置位狀態，然后取消置位，允許目標微控制器離開復位狀態并開始工作。但是，在監控器打開并將復位輸出拉低之前，復位輸出會發生什么情況？

故障

為了回答這個問題，讓我們看一個典型的上電序列（圖2）。作為電源軌，V抄送，開始通電，微控制器和監控器均關閉。正因為如此，重置線是浮動的，而 10k？上拉電阻器使電壓跟蹤V抄送.電壓上升可能在0.5V至0.9V之間，可能導致系統不穩定。

圖2.上電順序。

一旦監控器IC導通，復位線就會被拉下，以防止微控制器無意中導通。這種毛刺在所有前幾代監控器IC中都很常見。

低功耗技術挑戰

隨著低功耗器件在較低電壓下工作的當前趨勢，這成為一個主要問題。圖3顯示了3.3V、2.5V和1.8V三種邏輯電平。對于3.3V系統，Vol和Vil介于0.4V至0.8V之間，確保邏輯電平較低。如果在 0.9V 時發生毛刺，則可能會導致處理器通過連續關閉和打開而變得不穩定。

圖3.3.3V至1.8V邏輯電平。

現在我們來考慮1.8V系統。Vol和Vil分別在0.45V至0.63V時要低得多，并且該系統中的0.9V毛刺代表較大的誤差范圍，因此這種類型的系統具有更高的毛刺導致系統錯誤的可能性。

故障影響

接下來，讓我們看看故障如何影響系統運行（圖4）。在本例中，電源電壓（VDD） 緩慢上升至 0.9V，并在 0.9V 下短暫徘徊。電壓不足以打開監控器IC，但微控制器可能使能并在不穩定狀態下運行。由于0.9V處于不確定狀態，RESET輸入可將毛刺解釋為邏輯1或0，這將不規則地啟用或禁用微控制器。這會導致微控制器執行部分指令或對內存的不完整寫入，從而可能導致災難性問題。

圖4.不穩定的復位輸入。

消除管理引擎復位故障

為了解決這個問題，它需要新一代監控器IC，無論掉電或掉電期間的電壓電平如何，都可以防止毛刺的形成。這要求專有電路在V時將復位輸出保持低電平DD處于不確定范圍內。MAX16162正是這樣做的。每當 VDD低于閾值電壓時，復位輸出保持低電平，防止復位線路上出現電壓毛刺。一旦達到電壓閾值并完成延遲，復位輸出就會解除置位，從而使微控制器啟用（圖 5）。

圖5.無故障系統。

結論

毛刺存在于每個應用中，過去對高電壓應用并不構成重大問題，但對于新的低功耗系統，電源電壓正在降低，使得系統的可靠性降低，并產生0.9V毛刺。新一代監控器IC提供無毛刺操作，為當今和未來的低功耗應用提供最高程度的系統保護。